C语言从入门到精通第8章ppt课件

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返回第8章指针 8 1指针与指针变量 C语言程序设计教程 8 2指针与函数 8 3指针与数组 8 4指针与字符串 8 5指针数组于命令行参数 8 6程序举例 1 8 1指针与指针变量 8 1 1指针的概念1 内存与变量地址内存地址内存是计算机用于存储数据的存储器以一个字节作为存储单元为了便于访问给每个字节单元一个唯一的编号第一字节单元编号为0 以后各单元按顺序连续编号这些单元编号称为内存单元的地址变量地址变量所分配存储空间的首字节单元地址字节单元编号下一页第8章指针上一页 2 2 变量的三要素名字类型与值每个变量都通过变量名与相应的存储单元相连系具体分配哪些单元给变量由编译系统完成变量名到对应内存单元地址的变换变量分配存储空间的大小由类型决定变量的值则是指相应存储单元的内容 3 内存存取方式直接存取把直接按变量名或地址存取变量值的方式称为直接存取方式间接存取通过定义一种特殊的变量专门存放内存或变量的地址然后根据该地址值再去访问相应的存储单元下一页第8章指针上一页 3 系统为特殊变量p 用来存放地址的分配的存储空间地址是4800 p中保存的是变量a的地址即4000 当要读取a变量的值12345时不是直接通过a变量也不是直接通过保存12345的内存单元的地址4000去取值而是先通过变量p得到p的值4000 即a的地址再根据地址4000读取它所指向单元的值12345 这种间接的通过变量p得到变量a的地址再存取变量a的值的方式即为间接存取通常称变量p指向变量a 变量a是变量p所指向的对象下一页第8章指针上一页 4 4 指针的概念在语言中用指针来表示一个变量指向另一个变量这样的指向关系所谓指针即地址一个变量的指针即该变量的地址如4000就是指向变量a的指针指针变量专门存放地址的变量如p即是一个指针变量它存放的是a的地址4000 下一页第8章指针上一页 8 1 2指针变量的定义与初始化1 指针变量的定义类型标识符指针变量名 5 在指针变量定义中是一个说明符它表明其后的变量是指针变量如p是指针变量而不要认为 p 是指针变量指针变量定义时指定的数据类型不是指针变量本身变量存放的值的数据类型而是指针变量所指向的对象或称目标的数据类型指针变量存放的是所指向的某个变量的地址值而普通变量保存的是该变量本身的值指针变量并不固定指向一个变量可指向同类型的不同变量下一页第8章指针上一页例 float p1 定义p1为指向实型变量的指针变量 char p2 定义p2为指向字符型变量的指针变量 6 1 指针运算符与地址运算符与指针引用有关的两个运算符与取地址运算符指针运算符或称指向运算符间接访问运算符指针指向的对象的表示形式指针变量此处是访问指针所指对象的运算符与指针定义时的不同 2 指针变量初始化下一页第8章指针上一页 7 2 指针变量初始化若有定义 inta p 语句仅仅定义了指针变量p 但指针变量并未指向确定的变量或内存单元因为这些指针变量还没有赋给确定的地址值只有将某一具体变量的地址赋给指针变量之后指针变量才指向确定的变量内存单元指针变量初始化在定义指针时同时给指针一个初始值如 inta p 下一页第8章指针上一页 8 3 指针变量的引用指针变量名代表所指变量的值指针变量名代表所指变量的地址有定义 inta p 注意与具有相同的优先级结合方向从右到左这样 p即 p 是对变量 p取地址它与 a等价 p与 p 等价 a与 a 等价下一页第8章指针上一页 9 8 1 3指针运算 1 指针的赋值运算 1 将变量地址值赋给指针变量使指针指向该变量设有如下定义 inta b pa pb float pf 第一行定义了整型变量a b及指针变量pa pb pa pb还没有被赋值因此pa pb没有指向任何变量下面语句完成对pa pb的赋值 pa 下一页第8章指针上一页 10 例如 intj k int pointer1 pointer2 pointer1 下一页第8章指针上一页 11 2 相同类型的指针变量间的赋值 pa与pb都是整型指针变量它们间可以相互赋值如 pb pa 即pa pb都指向变量a 此时a pa pb是等价的指针指向变化如下图下一页第8章指针上一页 12 给指针变量赋空值给指针变量赋空值说明该指针不指向任何变量空指针值用NULL表示 NULL是在头文件stdio h中预定义的常量其值为在使用时应加上预定义行如 include stdio h int pa NULL 亦可以用下面的语句给指针赋空值 pa 0 或 pa 0 这里指针pa并非指向0地址单元而是具有一个确定的空值表示pa不指向任何变量注意指针虽然可以赋值0 但却不能把其它的常量地址赋给指针例如 pa 4000 是非法的下一页第8章指针上一页 13 例8 1指针定义与初始化 main inta b int pointer 1 pointer 2 a 100 b 10 pointer 1 下一页第8章指针上一页 14 程序运行结果 100 10100 10 下一页第8章指针上一页 15 例8 2从键盘上输入两个整数到a b 按由大到小输出 includemain inta b pa pa指向大数 pb指向小数下一页第8章指针上一页 16 若输入 1222 输出结果 a 12 b 22max 22 min 12 b c 指针变化示意图下一页第8章指针上一页 17 2 指针的算术运算 1 加减运算一个指针可以加减一个整数n 其结果与指针所指对象的数据类型有关指针变量的值应增加或减少 n sizeof 指针类型加减运算常用于数组的处理对指向一般数据的指针加减运算无实际意义例如 inta 10 p a x x p 3 实际上是p加上3 2个字节赋给x x指向数组的第三个分量对于不同基类型的指针指针变量加上或减去一个整数n所移动的字节数是不同的例如 floata 10 p a x p p 3 实际上是p加上3 4个字节赋给x x依然指向数组的第三个分量下一页第8章指针上一页 18 2 自增自减运算指针变量自增自减运算具有上述运算的特点但有前置后置先用后用的考虑务请小心例如 inta 10 p a x x p x第一个元素分量 p指向第二个元素 x p x p均指向数组的第二个分量 p 相当于 p p 与 p 含义不同前者表示地址自增后者表示当前所指向的数据自增下一页第8章指针上一页 19 1 若有定义inta p 执行了 p a 则 p 的含意是什么下一页第8章指针上一页思考答相当于 a 2 a的含意是什么答 a 答 a 3 p 相当于什么 20 3 指针的关系运算与基本类型变量一样指针可以进行关系运算在关系表达式中允许对两个指针进行所有的关系运算若p q是两个同类型的指针变量则 p q p q都是允许的指针的关系运算在指向数组的指针中广泛的运用假设p q是指向同一数组的两个指针执行p q的运算其含义为若表达式结果为真非值则说明p所指元素在q所指元素之后或者说q所指元素离数组第一个元素更近些注意在指针进行关系运算之前指针必须指向确定的变量或存储区域即指针有初始值另外只有相同类型的指针才能进行比较下一页第8章指针上一页 21 8 1 4多级指针把指向指针型数据的指针变量称为指向指针的指针或称多级指针二级指针的定义形式如下数据类型指针变量例如 inta p pp a 22 p 假设变量a的地址为4000 指针p的地址为4100 二级指针pp的地址为4800 a p pp三者的关系如上图 pp 4800 p 4100 a 4000 第8章指针上一页返回 22 8 2指针与函数 8 2 1指针作为函数参数利用指针作函数参数可以实现函数之间多个数据的传递当形参为指针变量时其对应实参可以是指针变量或存储单元地址函数形参为指针变量用指针变量或变量地址作实参例8 3编写一个交换两个变量的函数在主程序中调用实现两个变量值的交换下一页第8章指针上一页 includemain inta b int pa pb voidswap int p1 int p2 函数声明 23 scanf d d 或 swap 下一页第8章指针上一页程序运行结果如下输入 1222 输出 a 22 b 12 24 1 若在函数体中交换指针变量的值实参a b的值并不改变指针参数亦是传值例如 int p p p1 p1 p2 p2 p 不要希望如此完成处理 2 函数中交换值时不能使用无初值的指针变量作临时变量例如 int p p p1 p1 p2 p2 p p无确定值对p的使用可能带来不可预期的后果下一页第8章指针上一页两点说明 25 8 2 2指针函数指针函数是指返回值为指针的函数指针函数的定义形式类型标示符函数名参数例如 int fun inta intb 函数体语句在函数体中有返回指针或地址的语句形如 return 并且返回值的类型要与函数类型一致下一页第8章指针上一页 26 例8 3分析如下程序 main inta b p int max intx inty scanf d d int max intx inty ifx y return 下一页第8章指针上一页 27 8 2 3指向函数的指针一个函数包括一组指令序列存储在某一段内存中这段内存空间的起始地址称为函数的入口地址称函数入口地址为函数的指针函数名代表函数的入口地址可以定义一个指针变量其值等于该函数的入口地址指向这个函数这样通过这个指针变量也能调用这个函数这种指针变量称为指向函数的指针变量定义指向函数的指针变量的一般形式为类型标识符指针变量名例 int p 指针变量p可以指向一个整型函数 float q 指针变量q可以指向一个浮点型函数下一页第8章指针上一页 28 刚定义的指向函数的指针变量亦象其它指针变量一样要赋以地址值才能引用当将某个函数的入口地址赋给指向函数的指针变量就可用该指针变量来调用所指向的函数给函数指针赋初值将函数名函数的入口地址值赋给指针变量例如intm p intmax inta intb 则可以p max p指向函数max 指针调用函数的一般形式为指针变量实参表如上例 m p 12 22 比较m max 12 22 下一页第8章指针上一页 29 用函数指针调用函数是间接调用没有参数类型说明 C编译系统也无法进行类型检查因此在使用这种形式调用函数时要特别小心实参一定要和指针所指函数的形参类型一致函数指针可以作为函数参数此时当函数指针每次指向不同的函数时可执行不同的函数来完成不同的功能下一页第8章指针上一页注意 30 例8 4函数max 用来求一维数组的元素的最大值在主调函数中用函数名调用该函数与用函数指针调用该函数来实现下一页第8章指针上一页 include stdio h defineM8main floatsumf sump floata M 11 2 3 4 5 5 69 7 80 float p 定义指向函数的指针p floatmax floata intn 函数声明 p max 函数名函数入口地址赋给指针p 31 sump p a M 用指针方式调用函数 sumf max a M 用函数名调用max 函数 printf sump 2f n sump printf sumf 2f n sumf floatmax floata intn intk floats s a 0 for k 0 k n k if s a k s a k returns 下一页第8章指针上一页程序运行结果 sump 80 00sumf 80 00 32 1 定义一个指向函数的指针变量形如 float p 2 为函数指针赋值格式如下 p 函数名注意赋值时只需给出函数名不要带参数 3 通过函数指针调用函数调用格式如下 s p 实参第8章指针上一页指向函数的指针的使用步骤返回 33 8 3指针与数组 8 3 1指向一维数组的指针数组名是一个常量指针它的值为该数组的首地址1 指向数组的指针的定义方法与指向基本类型变量的指针的定义方法相同例如 inta 10 1 3 5 7 9 int p p 把数组的首地址赋给指针变量p 下一页第8章指针上一页 34 C语言规定数组名代表数组首地址是一个地址常量因此下面两个语句等价 p 下一页第8章指针上一页在定义指针变量的同时可赋初值 inta 10 p 两句 35 指向数组的指针变量p 下一页第8章指针上一页 36 2 通过指针引用数组元素 p 5 表示对p当前所指的数组元素赋以一个值5 C规定 p 1指向数组的下一元素而不是将p值简单地加1 p 1意味着使p的原值地址加d个字节 d为一个数组元素所占的字节数如果p的初值为 a 0 则 1 p i和a i就是a i 的地址或者说它们指向a数组的第i个元素见下页图 2 p i 或 a i 是p i或a i所指向的数组元素即a i 3 指向数组的指针变量也可以带下标如p i 与 p i a i 等价下一页第8章指针上一页 37 综上所述引用一个数组元素有二法 1 下标法如a i 形式 2 指针法如 a i 或 p i 其中a是数组名 p是指向数组的指针变量其初值p a 下一页第8章指针上一页 38 例8 5用三种方法输出数组全部元素下一页第8章指针上一页 1 下标法 main inta 10 inti for i 0 i 10 i scanf d 39 2 通过数组名计算数组元素地址输出元素的值下一页第8章指针上一页 main inta 10 inti for i 0 i 10 i scanf d 40 三种方法的比较用下标法比较直观能直接知道是第几个元素而用指针法则执行效率更高下一页第8章指针上一页 3 用指针变量指向数组元素 main inta 10 int p i for i 0 i 10 i scanf d 41 使用指针变量时应注意 1 指针变量可实现使本身的值改变 P 合法但a 不合法 a是数组名代表数组首地址在程序运行中是固定不变的 2 要注意指针变量的当前值 main inta 10 int p i p a for p a 10 p scanf d p printf n for p a 10 p printf d p 不能 p 增加 p a 下一页第8章指针上一页 42 下一页第8章指针上一页 3 P 相当于 P 因为与优先级相同且结合方向从右向左其作用是先获得p指向变量的值然后执行p p 1 4 p 与 p 意义不同后者是先p p 1 再获得p指向的变量值若p a 则输出 p 是先输出a 0 再让p指向a 输出 p 是先使p指向a 再输出p所指的a 5 p 表示的是将p指向的变量值 43 8 3 2二维数组与多维数组的指针表示法 1 二维数组的地址设有一个二维数组a 它有三行四列 inta 3 4 数组名a 代表整个二维数组的首地址也就是第0行的首地址 a i 代表第i行的首地址见下页图下一页第8章指针上一页 44 数组名a代表整个二维数组的首地址上图a数组包含三个元素 a 0 a 1 a 2 而每个元素又是一个一维数组它包含4个元素即4个列元素如 a 0 又包含 a 0 0 a 0 1 a 0 2 a 0 3 下一页第8章指针上一页 45 一维数组名a i 代表第i行的首地址即第i行中第0列元素的地址既 a i 0 a i j 代表第i行中的第j个元素的地址即为 a i j 注意地址变化的单位数值在不同的场合的实际字节数是不同的 a 1 中的 1 实际代表数组中一行元素所占的总字节数 a i 1 中的 1 代表数组中一个元素所占的字节数下一页第8章指针上一页 46 a代表第0行的首地址 a 1代表第1行的首地址 a 2代表第2行的首地址每行存放4个整型数据即1个元素占2个字节因此这里 1的含义是 4 2 8个字节下一页第8章指针上一页 47 下一页第8章指针上一页 48 例8 6用指针表示法输出二维数组的各元素 includemain staticinta 2 3 0 1 2 3 4 5 intk j p for j 0 j 2 j 方式1 for k 0 k 3 k printf 5d a j k a j 是j行首地址 a j k是j行k列元素的地址 putchar n putchar n 下一页第8章指针上一页 49 for j 0 j 2 j 方式2 for k 0 k 3 k printf 5d a j k a j 是j行首地址 a j k是j行k列元素的地址 putchar n p a p指向数组的第一个元素 for j 0 j 2 j 方式3 for k 0 k 3 k printf 5d p 输出p所指示的元素 putchar n 下一页第8章指针上一页 50 输出的结果是 0 3450 3450 345 下一页第8章指针上一页 51 2 指向二维数组的指针变量有两种情况一是直接指向数组元素的指针变量二是指向一个含有m个元素的一维数组这两种不同形式的指针变量其使用方法不同指向数组元素的指针变量即简单指针变量如 int p a 3 4 p 下一页第8章指针上一页 52 1 int p 4 定义一个指针变量p p指向包含4个元素的一维数组 2 p i与 p i 的区别 p i是指向第i行的指针第i行的首地址 p i 是指向第i行第1个元素的地址两者数值相等但含义不同 p i的增值将以行长为单位而 p i 增值将以元素长度为单位下一页第8章指针上一页注意 53 即 p i 1将指向第i行再下一行的首地址而 p i 1将指向第i行首元素的下一个元素地址见下图设inta 3 4 p 4 p a 如果p先指向a 0 则p 1不是指向a 0 1 而是指向a 1 下一页第8章指针上一页 54 例8 7main staticinta 3 4 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 int p 4 i j p a scanf i d j d 第8章指针上一页返回 55 8 4指针与字符串 8 4 1字符串的指针表示法回顾字符串可以保存在字符数组中如 main staticcharstring ILoveChina printf s n string 运行时输出 ILoveChina 下一页第8章指针上一页 56 用字符指针指向字符串字符指针变量的定义 char 指针变量如 char p 1 在定义时初始化指针变量使指针指向一个字符串 main char string ILoveChina 初始化string printf s n string 运行时也输出 ILoveChina 下一页第8章指针上一页 57 char str Ilovechina str1 40 等价于下列两句 char str str Ilovechina 以上语句的含义定义str为指针变量它指向字符型数据且赋值语句把字符串 Ilovechina 的首地址赋给了指针变量str 对字符串的整体输出实际上还是从指针所指示的字符开始逐个显示系统在输出一个字符后自动执行p 直到遇到字符串结束标志符 0 为止而在输入时亦是将字符串的各字符自动顺序存储在p指示的存储区中并在最后自动加上 0 Str1 Ilovechina 下一页第8章指针上一页 58 2 用指针变量来实现对字符串的访问例8 8将一已知字符串第n个字符开始的剩余字符复制到另一字符串中 main inti n chara computer charb 10 p q p a q b scanf d 指针指到要复制的第一个字符下一页第8章指针上一页 59 for p 0 p q q p q 0 字符串以 0 结尾 printf Stringa s n a printf Stringb s n b 输入 3 输出 computermputer考虑一下若输出语句改为如下语句会如何 printf stringais s n p printf stringbis s n q 下一页第8章指针上一页 60 8 4 2字符串数组字符串数组是指数组中的每个元素都是一个存放字符串的数组字符串数组可以用一个二维字符数组来存储例如 charlanguge 3 10 数组的第一个下标决定字符串的个数第二个下标是字符串的最大长度实际最多9个字符 0 占一位置可以对字符串数组赋初值例如 Charlanguge 3 10 Basic c pascal 第8章指针上一页返回 61 8 5 1指针数组指针数组是指针变量的集合即它的每一个元素都是指针变量且都具有相同的存储类别和指向相同的数据类型指针数组的定义形式为类型标识符数组名数组长度说明例如 int p 10 由于比的优先级高因此p先与 10 结合成p 10 而p 10 正是数组的定义形式共有10个元素最后p 10 与结合表示它的各元素可以指向一个整型变量下一页第8章指针上一页 8 5指针数组与命令行参数 62 指针数组广泛应用于对字符串的处理例如有定义 char p 3 定义了一个具有三个元素p 0 p 1 p 2 的指针数组每个元素都可以指向一个字符数组或字符串若利用数组初始化则 char p 3 Basic c pascal P 0 指向字符串 Basic P 0 指向字符串 c P 0 指向字符串 pascal 下一页第8章指针上一页 63 例8 9字符指针数组的赋值 defineNULL0main staticchara Fortran staticcharb COBOL staticcharc Pascal inti char p 4 p 0 a p 1 b p 2 c p 3 NULL for i 0 p i NULL i printf Language dis s n i 1 p i 下一页第8章指针上一页 64 例8 10有若干本书将书名按字典顺序排序 include includemain char bname ProgramminginANSIC BASIC VisualC 6 0Programming TRUBOC2 0 inti m voidsort char name int m sizeof bname sizeof char 字符串个数 sort bname m 排序改变指针的连接关系 printf n for i 0 i m i 输出排序结果 printf 8s bname i 下一页第8章指针上一页 65 voidsort char name intn 选择排序 char t inti j k k记录每趟最小值下标 for i 0 i0 k j 第j个元素更小 if k i 最小元素是该趟的第一个元素则不需交换 t name i name i name k name k t 输出结果为 BASICProgramminginANSICTRUBOC2 0VisualC 6 0Programming 下一页第8章指针上一页 66 1 字符数组中每个元素可存放一个字符而字符指针变量存放字符串首地址而不是存放在字符指针变量中 2 对字符数组与普通数组一样不能对其进行整体赋值只能给各个元素赋值而字符指针变量可以直接用字符串常量赋值例如若有如下定义 chara 10 char p 则语句a computer 是非法的因为数组名a是一个常量指针不能对其赋值只能对各个元素分别赋值 a 0 c a 1 o a 2 m a 3 p a 7 r 但语句 p computer 是合法的下一页第8章指针上一页注意 67 8 5 2指针数组与命令行参数在操作系统命令状态下可以输入程序或命令使其运行称命令行状态输入的命令或运行程序及该命令或程序所需的参数称为命令行参数如 copyfdfscopy是文件拷贝命令 fd fs是命令行参数 main函数是可以有参数的但与普通函数不同带形参的main 函数的一般形式是 main intargc char argv 形参argc记录命令行中字符串的个数 argv是一个字符型指针数组每一个元素顺序指向命令行中的一个字符串下一页第8章指针上一页 68 1 main 函数的形参与实参 main 函数由系统自动调用而不是被程序内部的其它函数调用 main 函数所需的实参不可能由程序内部得到而是由系统传送 main 函数所需的实参与形参的传递方式也与一般函数的参数传递不同实参是在命令行与程序名一同输入程序名和各实际参数之间都用空格分隔格式为执行程序名参数1参数2 参数n形参argc为命令行中参数的个数包括执行程序名其值大于或等于1 而不是象普通C语言函数一样接受第一个实参形参argv是一个指针数组其元素依次指向命令行中以空格分开的各字符串即第一个指针argv 0 指向程序名字符串 argv 1 指向参数1 argv 2 指向参数2 argv n 指向参数n 下一页第8章指针上一页 69 2 命令行参数的传递示例例8 11分析下列程序指出其执行结果该程序命名为exam c 经编译连接后生成的可执行程序为exam exe includemain intargc char argv inti 0 printf argc d n argc while argc 1 printf n参数 d s i argv i argc argv 下一页第8章指针上一页 70 输出结果 argc 4参数0 exam参数1 Turbo c参数2 C 参数3 Vc程序开始运行后系统将命令行中字符串个数送argc 将四个字符串实参 exam Turbo c C Vc的首地址分别传给字符指针数组元素argv 0 argv 1 argv 2 argv 3 若运行该程序时的命令行输入的是 examTurbo cC Vc 第8章指针上一页返回 71 8 6程序举例分析将十进制数n转换成r进制数的方法是 n除以r取余数作为转换后的数的最低位若商不为0 则商继续除以r 取余数作为次低位以此类推直到商为0为止对于十六进制数中大于9的六个数字是用A B C D E F来表示所得余数序列转换成字符保存在字符数组a中下一页第8章指针上一页例8 12输入一个十进制正整数将其转换成二进制八进制十六进制数输出 72 4 字符 0 的ascii码是48 故余数0 9只要加上48就变成字符 0 9 了余数中大于9的数10 15要转换成字母加上55就转换成 A B C D E F 了 5 由于求得的余数序列是低位到高位而屏幕显示先显示高位所以输出数组a时要反向进行第8章指针上一页点击查看程序请输入 Inputradix 2 8 16 16Inputapositiveinteger 435678输出 6A5DE 运行返回 73

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